param_v4_h.F90

快速理解

它做什么： 热层 EUV/化学/电离路径的共享状态模块，集中声明光谱维度/查找表/反应速率/产损缓存。

基本过程： 纯声明模块 → 由 param_read/param_read_e107/chemthermos_readini/jthermcalc* 写入 → 由 paramfoto_compact 消费。

关键结果： jfotsout/rcoef/crscabsi2/fluxtop 等共享数组。

路径

LMDZ.MARS\libf\aeronomars\param_v4_h.F90

所属目录/模块

libf\aeronomars

文件定位

param_v4_h.F90 定义 param_v4_h，是热层 EUV、E107 光吸收、热层化学和电离效率路径共享的状态模块。它集中声明光谱区间数、吸收体数、热层柱含量/光吸收查找表、E107 年表、解离/电离效率、反应速率系数、光解输出数组，以及 paramfoto_compact 写入的大批物种产生/损失/最小时间尺度缓存。

本文件自身不读外部文件、不调用其他例程；实际数据由 param_read、param_read_e107、chemthermos_readini、jthermcalc* 和 paramfoto_compact 等例程写入或消费。physiq_mod.F 在 callthermos 初始化分支调用本模块的 fill_data_thermos 与 allocate_param_thermos(nlayer)。

定义的符号

符号	类型	行号	作用
`param_v4_h`	module	1（`END MODULE` 440）	热层参数、查找表、反应速率和产损数组共享状态模块
`ninter`,`nabs`,`nz2`,`ninter2`	integer parameters	5-8	EUV 光谱区间、吸收体、查表高度和旧版 16 区间维度
`kboltzman`,`n_avog`,`gg`,`masa`,`radio`	real*8 parameters	9-13	热层计算使用的物理常数；`jthermcalc_util` 和 `physiq_mod` 读取其中部分常数
`nreact`,`tapas`	integer parameters	14-15	热层化学反应数和固定表层数；`nreact=93` 控制产损矩阵第二维
`crscabsi2`,`c1_16`,`c17_24`...`c36`,`jabsifotsintpar`	real module arrays	17-31	吸收截面、柱含量聚合表和光吸收/透过率查找表
`e107`,`date_e107`,`e107_tab`,`coefit0`...`coefit4`	real module arrays/scalar	32-36	E107 标量、669 行年表和 E107 拟合系数
`rcoef`	real*8 module array	45	61 个热层反应的 3 项 Arrhenius 系数；由 `chemthermos_readini` 写入、`paramfoto_compact` 消费
`efdis`,`efion`	real module arrays	50-62	解离效率、电离效率和电离通道分支比
`jfotsout`,`jdistot`,`jdistot_b`,`jion`	`REAL,SAVE,ALLOCATABLE` arrays	65-69	光吸收、总解离和电离输出缓存；显式 `THREADPRIVATE`
`P`,`L`,`tot`,`tmin` arrays	`REAL*8,SAVE,ALLOCATABLE` arrays	73-208	热层化学物种产生项、损失项、总产损和最小时间尺度缓存；显式 `THREADPRIVATE`
`fill_data_thermos`	subroutine	219（`END SUBROUTINE` 287）	填入内置吸收截面、代表波长和 CO2 截面表
`allocate_param_thermos`	subroutine	289（`END SUBROUTINE` 438）	按 `nlayer` 分配光解、电离和热层化学产损数组

依赖的模块

use 模块	only 列表	用途	待确认
无	-	本模块不 `use` 其他模块	-

调用的关键例程

被调用例程	所在模块/文件	调用位置	作用
无	-	-	`fill_data_thermos` 和 `allocate_param_thermos` 只做数组赋值/分配，不调用外部例程
`allocate`	Fortran intrinsic	296-436	分配本模块的 allocatable 共享数组

输入

输入	来源	类型/维度	单位	含义
`nlayer`	调用方 `physiq_mod`	integer scalar	-	物理垂直层数，决定所有热层缓存数组第一/第三维

fill_data_thermos 无哑元输入，使用源码内硬编码数据。

输出

输出	去向	类型/维度	单位	含义
`crscabsi2`	`jthermcalc*`/EUV 计算路径	real `(nabs,16)`	cm2（按注释 cross section）	13 个吸收体中部分物种在 16 个短波区间上的吸收截面
`freccen`	hrtherm	real `(ninter)`	nm（按代表波长语义）	36 个 EUV 代表波长，`hrtherm` 用于加热率归一化
`co2crsc195`,`co2crsc295`	E107/光吸收计算路径	real `(9)`	cm2	CO2 在 195 K 与 295 K 下的截面表
`jfotsout`,`jdistot`,`jdistot_b`,`jion`	`jthermcalc*`、hrtherm、热层化学路径	allocatable arrays	mixed	光吸收、解离和电离缓存
`P`,`L`,`tot`,`tmin` arrays	`paramfoto_compact` 和 chemthermos	allocatable arrays	mixed	物种反应源项、损失项、总量和时间尺度缓存

共享状态与副作用

fill_data_thermos 写入模块级数组 crscabsi2、freccen、co2crsc195、co2crsc295；不分配内存、不做 I/O。
allocate_param_thermos(nlayer) 分配 jfotsout(ninter,nabs,nlayer)、jdistot(nabs,nlayer)、jdistot_b(nabs,nlayer)、jion(nabs,nlayer,4)，以及全部 P*/L*/*tot/tmin* 数组。
jfotsout/jdistot/jdistot_b/jion 和全部产损/时间尺度 allocatable 数组都有 SAVE，并通过 !$OMP THREADPRIVATE 声明为线程私有。
rcoef(61,3) 是普通 real*8 module array；源码中未对 rcoef 写 SAVE 或 THREADPRIVATE。它的生命周期是模块作用域，OpenMP 线程私有语义未在本文件显式声明。
本模块没有 deallocate 例程；释放策略不在本文件中体现。

核心逻辑

静态参数声明：定义光谱、吸收体、查表高度、反应数和常数等维度/物理参数。
声明共享查表与运行状态：包括柱含量表、E107 表、效率表、反应速率系数、光解输出和产损缓存。
标注线程私有缓存：光解输出数组和热层化学产损/时间尺度 allocatable 数组均设为 THREADPRIVATE。
fill_data_thermos 内置填表：写入部分 crscabsi2(species,1:16)，设置 freccen(1:36) 为 3.4 ... 600.，并填入 195 K/295 K CO2 截面。
allocate_param_thermos(nlayer) 分配运行缓存：先分配光解/电离输出，再按 nlayer,nreact 或 nlayer 分配所有物种源汇和最小时间尺度数组。

伪代码

module param_v4_h:
  declare dimensions/constants
  declare EUV/E107 lookup arrays, reaction rates and efficiency arrays
  declare allocatable photochemical output arrays as SAVE THREADPRIVATE
  declare allocatable production/loss/tmin arrays as SAVE THREADPRIVATE

fill_data_thermos():
  set selected crscabsi2(absorber,1:16) hard-coded cross sections
  set freccen(1:36) representative wavelengths
  set co2crsc195(1:9) and co2crsc295(1:9)

allocate_param_thermos(nlayer):
  allocate jdistot, jdistot_b, jion, jfotsout using nabs/ninter/nlayer
  for every thermal species:
    allocate Pspecies(nlayer,nreact), Lspecies(nlayer,nreact)
    allocate Pspecies_tot(nlayer), Lspecies_tot(nlayer), tminspecies(nlayer)

参与的主题流程

主题	参与方式
热层初始化	`physiq_mod` 在 `callthermos` 初始化段调用 `fill_data_thermos` 和 `allocate_param_thermos(nlayer)`
E107/EUV 参数读取	param_read_e107 和 param_read 写入本模块表格、效率和年表数组
热层 EUV 加热	hrtherm 读取 `ninter/nabs/jfotsout/fluxtop/freccen`，其中 `freccen` 由本模块内置填表
热层化学反应速率	chemthermos_readini 写入 `rcoef(61,3)`；`paramfoto_compact` 消费并写 `ch2..ch87` 与产损数组

写法特点

.F90 自由格式模块，但保留旧式 real*8 和大量全局共享状态。
数据与状态混合在同一模块：既有常数/查表，也有随 nlayer 分配的运行缓存。
大量数组只在本文件声明，实际写入/读取分散在多个 .F/.F90 文件中；复现时必须沿 use/call 链追踪。
线程私有仅覆盖 allocatable 光解和产损缓存；rcoef、静态查表和效率数组不是显式 THREADPRIVATE。

复现要点

调用 param_read_e107 或 jthermcalc_e107 前，当前 physiq_mod 初始化顺序先调用 fill_data_thermos 和 allocate_param_thermos(nlayer)；缺少分配会导致 jfotsout 等数组不可用。
freccen 由 fill_data_thermos 中 36 个硬编码代表波长组成；hrtherm 的 jergs 公式直接除以它。
rcoef 维度固定为 61,3，与 chemthermos_reactionrates.def 和 chemthermos_readini 的 do i=1,61 绑定。
nreact=93 大于 rcoef 的 61 个配置反应；产损数组第二维按 93 分配，不能用 rcoef 行数替代。
本文件没有释放例程；重复初始化或动态改变 nlayer 的复现程序需自行处理已分配数组。

待确认

tapas=42 在当前核验路径中的具体使用位置尚未展开。
jdistot_b 与 jdistot 的物理差异需结合 paramfoto_compact 或 jthermcalc* 调用路径确认。
静态表数组（如 c1_16、coefit*、efdis*）未显式 SAVE/THREADPRIVATE；并行复现需按 Fortran module 变量和 MPI 广播路径理解其可见性。